鉅大LARGE | 點擊量:1306次 | 2018年06月15日
石墨烯生產(chǎn)再獲突破
石墨烯作為一種新型的碳納米材料,具有極高的科研價值和應用潛力,屬于我國行產(chǎn)業(yè)調(diào)整指導目錄的鼓勵類產(chǎn)品,屬于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)新能源產(chǎn)業(yè)的關鍵材料。
多年來,石墨烯成了一個熱門詞語,引發(fā)了全世界的追捧浪潮。這種聽上去平實無華的物質之所以一經(jīng)發(fā)現(xiàn)便迅速被冠以“21世紀所發(fā)現(xiàn)的最神奇材料”,全賴其所具有的無與倫比的物理和化學特性——它是迄今為止所發(fā)現(xiàn)的最薄、最硬,也是電阻最低的一種“超級”納米材料,多領域的廣泛應用前景給石墨烯帶來巨大的市場開發(fā)價值和商業(yè)價值,應用潛力難以估量。
最近,浙江大學高分子系實驗室取得了這方面的一個重要突破,通過使用新型的鐵系氧化劑取代傳統(tǒng)氧化劑,實現(xiàn)了快速、低成本、無污染制備石墨烯的新技術,有望解決這種材料的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)難題。
“生產(chǎn)實驗數(shù)據(jù)顯示,用新方法在1個小時之內(nèi),就能做出這樣的單層氧化石墨烯,未來有望在工業(yè)領域大規(guī)模應用。”在浙江大學高分子系一個裝滿了瓶瓶罐罐的實驗室中,該系教授高超一邊給記者展示一種類似咖啡粉的褐色粉末,一邊向記者介紹說。
該成果避開現(xiàn)有石墨烯制備方法的諸多缺陷,突破了傳統(tǒng)氧化石墨烯制備方法,找到了一條低成本制備單層石墨烯的“綠色”路線。
制造單層石墨烯僅僅用1小時
石墨烯是一種由單層碳原子構成的類似正六角形的“蜂窩狀”薄片。20萬片石墨烯加在一起,才相當于人類的一根頭發(fā)絲粗細。此前碳的這種二維結構形式一直存在于科學家的猜想中,卻一直難以實現(xiàn),其中的關鍵性難題就是如何把石墨分層到極薄的薄片。
2004年,英國曼徹斯特大學的海姆和諾沃肖洛夫最終制成了厚度只有0.335納米的石墨烯,這是世界上第一次得到單層石墨烯,兩人也因此獲得2010年度諾貝爾物理學獎。目前,由兩人提出的膠帶紙粘貼法演化而來的機械剝離法已成為實驗室制備石墨烯的一種常用方法。然而,該方法局限性十分明顯,制成的是不同層數(shù)的石墨烯混合物,難以大規(guī)模制備單層石墨烯。
新型手機或面世
石墨烯很薄,可以薄到只有一個碳原子的厚度,一毫米厚的石墨薄片中能夠剝離出300萬層石墨烯,這就給智能手機行業(yè)帶來無限的遐想。
最近,由江蘇灰山石科技股份有限公司研制開發(fā)的良℃石墨烯降溫貼將在米圖空間首發(fā)。
該公司主要從事以石墨和石墨烯為主的散熱、防輻射新材料研發(fā)和生產(chǎn),這款新型電子產(chǎn)品外貼膜具有降溫、防輻射等功能。
公司相關負責人告訴筆者,石墨烯外貼膜超高的導熱系數(shù)能使電子產(chǎn)品降溫幅度達5℃-15℃,而超快的降溫速度由點向面散熱,迅速降低芯片溫度,能延緩電池壽命。產(chǎn)品采用的超精細吸波金屬網(wǎng)及全新納米固態(tài)表面涂層技術,更能有效屏蔽97%的電磁波輻射,非常適合準媽媽和經(jīng)常使用電子產(chǎn)品的人群。此外,貼膜的表面安全基層還能有效防爆,大大減少電池使用中的安全隱患。
特種需求高新技術材料
近年來,特種領域對石墨烯的需求已經(jīng)逐漸表現(xiàn)出來,并已有不少特種企業(yè)開始研究并應用石墨烯材料。據(jù)了解,目前中國特種工業(yè)集團北方材料科學與工程研究院已經(jīng)與寧波墨西公司進行石墨烯對接試用,在改性塑料等領域開展產(chǎn)業(yè)化應用;在青島高新區(qū),10多家石墨烯生產(chǎn)企業(yè)很多是從裝備制造企業(yè)中轉型而來,產(chǎn)品多用于特種產(chǎn)品防腐材料。
在石墨儲量豐富的黑龍江省,發(fā)展石墨及其相關產(chǎn)業(yè)具有獨特優(yōu)勢。此次中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟特種應用委員會在黑龍江成立,并有取其資源優(yōu)勢。
中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長李義春表示,“黑龍江的石墨資源是高品質的石墨,是比較好的制造石墨烯的原料,而且黑龍江具有非常好的特種產(chǎn)業(yè)基礎,恰好能與石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展結合起來。因此,將聯(lián)盟的特種應用委員會設立在哈爾濱,將有利于推動石墨烯在特種領域的應用發(fā)展?!?br/>
石墨烯的用途非同小可,智能化時代大發(fā)展的今天,石墨烯的出現(xiàn)無疑將會讓智能化更加智能。就在各領域技術升級的同時,我國石墨烯產(chǎn)業(yè)相關知識保護消息陸續(xù)發(fā)布。
在石墨烯領域,中國與發(fā)達國家基本同處起跑階段。國家科技重大專項、國家973計劃圍繞“石墨烯宏量可控制備”“石墨烯基電路制造設備、工藝和材料創(chuàng)新”等方向部署了一批重大項目,取得了一批創(chuàng)新成果,國際影響力逐步提升。國家自然科學基金委也投入不菲,2007年至2012年石墨烯研究累計資助經(jīng)費達3.3億元。2012年,工業(yè)和信息化部把石墨烯列入《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》。地方政府對石墨烯產(chǎn)業(yè)的興趣也日益升溫,寧波、常州、無錫、青島、重慶等地紛紛設立石墨烯產(chǎn)業(yè)園區(qū)。中國石墨烯產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟于2013年成立,旨在推動石墨烯產(chǎn)業(yè)化。
第一部石墨烯方法國家標準已獲立項
2月9日消息,從常州市科技局獲悉,國家薄層石墨材料標準工作組日前落戶常州,薄層石墨材料工作組是國家批準的開展石墨烯國家標準、行業(yè)標準制修訂工作機構。
由江南石墨烯研究院主導起草的第一部石墨烯方法國家標準《石墨烯層數(shù)測定掃描探針顯微鏡法》(草案)已獲國標委立項。該標準的制定有利于引導石墨烯產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展,對促進新材料的技術交流、貿(mào)易和推廣應用具有重要意義。
山東省成立石墨烯產(chǎn)業(yè)知識產(chǎn)權保護聯(lián)盟
日前,山東省石墨烯產(chǎn)業(yè)知識產(chǎn)權保護聯(lián)盟成立大會暨第一屆理事會會議在濟寧舉行,會上通過了石墨烯產(chǎn)業(yè)知識產(chǎn)權保護聯(lián)盟章程,選舉產(chǎn)生了聯(lián)盟第一屆理事會。這標志著全國首家石墨烯產(chǎn)業(yè)知識產(chǎn)權保護聯(lián)盟的正式成立。
據(jù)悉,石墨烯作為一種新型的碳納米材料,具有極高的科研價值和應用潛力,屬于我國行產(chǎn)業(yè)調(diào)整指導目錄的鼓勵類產(chǎn)品,屬于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)新能源汽車的關鍵材料。石墨烯產(chǎn)業(yè)知識產(chǎn)權保護聯(lián)盟的成立,將致力于發(fā)揮聯(lián)盟優(yōu)勢,構建成員單位及相關組織與政府之間的橋梁,及時反映相關的知識產(chǎn)權需求;鼓勵和支持聯(lián)盟成員積極從事石墨烯領域相關產(chǎn)品及服務的研究開發(fā),提升行業(yè)競爭力;在聯(lián)盟成員受到侵權訴訟或被侵權時,積極幫助維權。
石墨烯發(fā)現(xiàn)十余年來,目前,眾多領域迫切使用石墨烯研發(fā)新的產(chǎn)品,并加速科技的不斷發(fā)展,無論是科技界還是企業(yè)界都對其寄予厚望。但是,石墨烯建設還處于高端化,未來發(fā)展可觀,現(xiàn)在還不合時宜。科學家們也承認,石墨烯時代還需要等待。
文章鏈接:中國智能制造網(wǎng)https://www.gkzhan.com/news/Detail/53331.html
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